Power Electronics
https://valvol.ru/

Ветрогенераторы
https://valvol.ru/topic1796.html
Страница 3 из 12

Автор:  Трибун [ 16-11, 13:04 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

А быстрое изменение может быть достигнуто как скоростью перемещения, так градиентом перемещаемого поля. Так что вопрос повис - как близко сдвигать магниты.
Слишком далеко - в промежности будет бесполезный 0, увеличивающий габарит. Слишком близко - поля взаимоподавляются с падением градиента (скорости).

Автор:  Трибун [ 18-11, 16:28 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

Трибун писал(а):
Нужно иметь максимальное поле в катушке, но два, рядом расположенных, магнита частично подавляют поле соседа - видимо есть оптимум сближения магнитов, где он? Удивляет, что некоторые производители выпускают магнитные секторы, геометрия которых рассчитана на плотную укладку без зазора.
Рассказываю.
Для эксперимента взяты магниты замка кабуры мобильника - диски d15х2. Как датчик использовал SMD гантельку d6х4,5 с маркировкой "470". Измеренная индуктивность 45,92мкГн.
Опытным путем установлено, что зона чувствительности начинается с 18мм при расположении магнита и гантели на одной оси, а при контакте L=4,88мкГн. Гантель приклеена к магниту через прокладку 8мм.
Сборка и второй магнит расположены на линейке и снята зависимость индуктивности от расстояния между кромками. По крайней мере для этих магнитов не на металлическом основании взаимоподавление полей начинается с расстояния между кромками 1/2d, когда уже ощутимо их взаимодействие. Завтра положу на железяку.
Изображение

ЗЫ. Подъем справа объяснить не могу :live-14: Возможно график показывает не только подавление, но и нарушение симметрии. Но вот 3-го магнита для проверки у меня нет. В любом случае ясно, что минимально допустимый зазор существует и это надо учитывать при выборе радиуса размещения магнитов.

Автор:  Трибун [ 18-11, 21:42 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

Уже позже, почесав сеть, нашел близкие рекомендации. А вот делать зазор, равный толщине магнита, есть фигня.

Автор:  Трибун [ 19-11, 10:26 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

Трибун писал(а):
Завтра положу на железяку.
Прежний датчик, при помещении магнита на железо, сразу насытился и вышел из зоны чувствительности. В этом плане утверждение -
нищеброд писал(а):
Железо приводит к вихревым токам и дополнительным потерям.
- требует количественной оценки для сравнения.

Далее датчик был поврежден, приклеена новая гантелька с другой индуктивностью.
На воздухе 22,88мкГн
На магните 2,33мкГн
Начало зоны чувствительности 14мм - датчик приклеен на прокладку 13,5мм.
Сборка на воздухе 22,6мкГн
Сборка на металле 16,38мкГн
Остальное на графике, там совмещено с вчерашним измерением на воздухе - использовались разные катушки и прокладки, потому сравнивать их количественно нельзя. На металле точка перегиба в районе 12-13мм.
Изображение

Конечно прикидка грубая и на характер кривых повлияла гистерезисная кривая феррита датчика, но уже видно, что есть оптимум размещения магнитов и на железе напряженность поля явно выше. Что касается потерь на вихревые токи, то напомню, что живем мы не на побережье Америки, а потому нам важнее отдача ветряка при слабых ветрах, т.е. при низких оборотах и низких частотах.

На практике, для достижения максимума, нужно разместить магниты на тестовом диске и выбрать шаг размещения по отдаче с одной тестовой катушки при постоянстве оборотов и удалении катушки. Или воспользоваться симулятором для моделирования поля, тут ранее кто то показывал чудесные картинки распределения поля сердечников.

Автор:  Трибун [ 22-11, 10:11 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

Порывшись по конструкциям и расчетам подобных генераторов, не понял как выбирается количество полюсов и катушек. Такое впечатление, что все ориентируются на число доступных магнитов, а дальше пляшут от простейшего соотношения, чаще всего видел число катушек=число полюсов х 3/4, не озадачиваясь оптимальными числом и соотношением. При этом число катушек меньше числа полюсов.
Поиск тоже мало что дает. Единственное, что нашел - автореферат, но достаточно подробный http://www.vniiem.ru/ru/uploads/files/zakharenko.pdf Из него видно, что оптимум таки существует. При этом число катушек как меньше, так и больше числа полюсов, но есть ряд из нескольких оптимальных соотношений.
Будучи чистым электронщиком, вопросы электрических машин знаю поверхностно и не понимаю, имеет ли прямое отношение выводы этой работы к случаю дисковых генераторов? Что в работе является критерием оптимизации - ЭДС или форма? Что из них важно для ветряка?
Так же в работе фигурируют специальные, непонятные мне, понятия :D и вызывает подозрение, что описанные оптимальные соотношения подразумевают и хитрые виды намотки катушек. Звучит это так:

"Четвертая глава посвящена исследованию соотношений числа зубцов и магнитов, необходимых для максимизации ЭДС и, в конечном итоге, для улучшения КПД и удельных характеристик. Кроме того, для достижения тех же целей было необходимо определить оптимальное количество катушек в катушечной группе, которые должны соединяться последовательно [10, 14].
Расчеты, проведенные методом конечных элементов (рис. 9), показали, что ЭДС и напряжение обмотки имеют практически синусоидальную зависимость от времени для трехфазных обмоток с дробным числом пазов на полюс и фазу и числами зубцов z = 9, 18, 27, 36, 45 … даже при значительном отклонении от синусоидальной зависимости ЭДС катушки от времени, если при этом:
- число полюсов подобрано таким образом, чтобы число пазов на полюс и фазу q = 3/7, 3/8, 3/10 и 3/11,
- число катушек в катушечной группе λ = 3."
Как разобрался, последние соотношения для 3 фаз приобретают вид паз/полюс 9/7, 9/8, 9/10, 9/11 и их еще надо доводить до четности в знаменателе, т.е. минимум 18/14, 18/16, 9/10, 18/22. Например 9 пазов (катушек) на 10 полюсов. Или я неверно понимаю.

Может кто это комментировать?

Автор:  Alex Thorn [ 22-11, 10:26 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

По дисциплине "электрические машины" эти вещи , насколько помню, под таким соусом подробно не рассматривают.
Логика подсказывает, что здесь присутствует и "практическая" часть, которая связывает реально выполнимые способы намотки, шихтовки статора-ротора, присутствие зазора, и "теоретическая", которая связывает моменты когда полюса взаимодействуют с обмоткой, и когда достаточно удалены от неё, плюс параметры стали, плюс индуктивность обмоток, плюс сглаживание "импульсов" от пересечения полюсов, и т.д. и т.п.
В любом случае, опираться следует на уже существующие конструкции генераторов, ПМСМ. Это классика, она не изменится никогда .

Автор:  Трибун [ 22-11, 10:48 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

Alex Thorn писал(а):
способы намотки, шихтовки статора-ротора
Вот это и темный лес для меня.
Alex Thorn писал(а):
опираться следует на уже существующие конструкции генераторов, ПМСМ. Это классика, она не изменится никогда .
Имеется ввиду классика в исполнении промышленности или классика для самодельщиков? Напомню, что речь веду о таком генераторе http://en.shram.kiev.ua/img/goods/hands ... k2/010.jpg как доступный для самодельщика, назкооборотный.

Автор:  Dizel1 [ 22-11, 11:41 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

Нищеброд, тема классная! сам иногда хочу куда нить в подобную деревеньку переехать...
насчет 2 ампер - может есче солнечную батарею заложить?
и зачем 2 ампера непрерывно для охраны?

Автор:  Alex Thorn [ 22-11, 11:42 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

Тема достаточно сложная, и у человека, практически часто занимающегося ремонтом и тех. обслуживанием различной техники, вызывает сразу много вопросов, когда видишь любительские конструкции. Есть вполне логичные противоречия, по внешнему виду, пропорциям, техническому исполнению, размерам, крепежам и т.д. и т.д. и т.д. Молчу, т.к. понимаю, что в любительской практике можно просто обидеть человека критикой, не подтверждённой своими практическими наработками в подобной области.
А какие генераторы вообще применяют в промышленных ветряках ?
Сходу понятно, что любители стараются уменьшить механические потери и получить отдачу от минимальных оборотов. Всё остальное вызывает массу вопросов и поэтому хочется для начала видеть как это "принято" делать в производственных условиях.

Автор:  Трибун [ 22-11, 14:30 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

Alex Thorn писал(а):
А какие генераторы вообще применяют в промышленных ветряках ?
Сходу понятно, что любители стараются уменьшить механические потери и получить отдачу от минимальных оборотов. Всё остальное вызывает массу вопросов и поэтому хочется для начала видеть как это "принято" делать в производственных условиях.
Если говорить не о промышленной дОбыче электричества, а о собственном обеспечении онным, то лидирует та же, популярная у любителей, конструкция. Вы сами засекли - легкий конструктив, малые мех. потери, возможность выкроить на коленке под любые обороты. Кроме того, хорошая устойчивость к атмосфере.
Как пример, видео разборки яхтенного ветряка малой мощности пром. производства http://www.youtube.com/watch?v=TWyeFNCwDCc#t=0
Можно видеть, что вместо отдельных магнитов кольца с секторным намагничиванием, а катушки угадываются с наложением(?) 50% (плохо видно), любители и такое делали.

Но есть и переделки двигателей с вклейкой магнитов в ротор, есть и автогенераторы с магнитом вместо обмотки возбуждения, но они требуют повышающего редуктора.

Автор:  Alex Thorn [ 22-11, 15:34 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

Да, похоже принцип тот же . Обмотки статора вижу исполнены "без смещения и наложения", возможно и в роторные "кольца" замоноличены отдельные магниты.
Конструкция действительно предельно простая, для изготовления не требуется сложного оборудования.

Автор:  Трибун [ 22-11, 16:49 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

Alex Thorn писал(а):
для изготовления не требуется сложного оборудования.
Более того, полно самоделок с магнитами на тормозном диске автомобиля, используется вся ступица. Но это для помощнее.

Автор:  ммм [ 23-11, 10:13 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

Трибун писал(а):
Расчеты, проведенные методом конечных элементов (рис. 9), показали, что ЭДС и напряжение обмотки имеют практически синусоидальную зависимость от времени для трехфазных обмоток с дробным числом пазов на полюс и фазу и числами зубцов z = 9, 18, 27, 36, 45 … даже при значительном отклонении от синусоидальной зависимости ЭДС катушки от времени, если при этом:
- число полюсов подобрано таким образом, чтобы число пазов на полюс и фазу q = 3/7, 3/8, 3/10 и 3/11,
- число катушек в катушечной группе λ = 3."
Как разобрался, последние соотношения для 3 фаз приобретают вид паз/полюс 9/7, 9/8, 9/10, 9/11 и их еще надо доводить до четности в знаменателе, т.е. минимум 18/14, 18/16, 9/10, 18/22. Например 9 пазов (катушек) на 10 полюсов. Или я неверно понимаю.

Может кто это комментировать?

Попробую дать наводку Я тоже давно это проходил(правда немного мимо) и что-то мне эти соотношения уж очень напоминают шаговые двигатели с активным ротором. их тоже можно применять как генератора ,- но обмотки не на каждом зубце а распределены по группам зубцов. Физика процессов в принципе та-же,- просто задачи разные, а заодно и конструктив при общей физике ,ИМХО
ЗЫ
а по ШД инфы намного больше особенно тырытической(или мне так кажется) ,- поэтому удачи.

Автор:  Трибун [ 26-11, 01:01 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

http://www.e-veterok.ru/vetryak-yxta2.php хорошо продуманная конструкция с хорошими параметрами
http://penolet.ru/content/110?page=2 различные схемы намотки

Автор:  Трибун [ 27-01, 16:22 ]
Заголовок сообщения:  Re: Ветрогенераторы

http://www.bavaria-direct.co.za/models/ ... ulator.htm - калькулятор мотальщика. Для 3ф выдаст способ намотки в зависимости от числа зубцов и числа полюсов. Или скажет, что выбранный вариант невозможен.

http://tdm96.ru/?p=558 - статья о параметрах магнитов.
Может мне кто объяснить на что влияет толщина магнита при прочих равных условиях (другие размеры и параметры материала) с точки зрения генерации тока?

Страница 3 из 12 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/